CN117467367A - 一种热塑性poe封装胶膜及其制备方法、光伏组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及POE光伏封装胶膜的技术领域，公开了一种热塑性POE封装胶膜及其制备方法、光伏组件，按质量百分比计，其原料组分为：热塑性POE树脂55~65%，增粘接枝料10~20%，光稳接枝料5~10%和抗PID接枝料10~20%；所述增粘接枝料、光稳接枝料和抗PID接枝料均为热塑性POE树脂的接枝料，增粘接枝料的接枝基团为硅烷偶联剂，光稳接枝料的接枝基团为紫外吸收剂，抗PID接枝料的接枝基团为八乙烯基POSS、N,N'‑亚甲基双丙烯酰胺和环氧化合物。本发明通过将各功能性助剂分别形成接枝料再制得POE封装胶膜，可有效降低助剂迁移率，且具有良好的粘结性能、耐老化性能和抗PID性能。

Description

一种热塑性POE封装胶膜及其制备方法、光伏组件
技术领域
本发明涉及POE光伏封装胶膜的技术领域，尤其是涉及一种热塑性POE封装胶膜及其制备方法、光伏组件。
背景技术
目前光伏组件多使用热固性封装胶膜进行封装，交联后的封装胶膜稳定好，耐候性佳，但也面临着层压温度高，不易回收等缺点。随着光伏行业快速发展，电池片不断迭代更新，从早期多晶硅、单晶硅的发展，到柔性电池、薄膜电池的第二代、再到以钙钛电池为概念的第三代电池片。新型的电池和组件对封装材料提出新的要求，尤其是对于薄膜组件，薄膜组件具有轻量化、可定制化外观、热斑效应弱、温度系数低、封装工艺多元化等特点，热塑性POE相较于热固性胶膜来说，在可定制化外观、适合各种封装工艺方面均有突出表现，而热斑效应弱、温度系数低的特点也为热塑性POE的应用提供基础，通过配方设计和工艺调整可以使热塑性POE兼备良好的粘结性和耐老化性能。
但是，现有的热塑性POE多由树脂、交联剂、助交联剂、硅烷偶联剂、光稳剂等助剂组成，这些助剂多为液体小分子，由于POE没有极性，所以很难对助剂吸收完全，尤其是随着放置时间的延长，助剂小分子会逐渐析出到胶膜表面，出现打滑的工艺问题，同时导致POE胶膜性能下降。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种热塑性POE封装胶膜及其制备方法、光伏组件，通过将各功能性助剂分别与热塑性树脂接枝形成接枝料，再制备得到封装胶膜，可有效减少助剂易析出问题，且通过控制原料配比及接枝料比例，提升胶膜的交联度、粘结力以及抗PID性能和耐老化性能。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
第一方面，本发明提供了一种热塑性POE封装胶膜，按质量百分比计，其原料组分为：热塑性POE树脂55~65%，增粘接枝料10~20%，光稳接枝料5~10%和抗PID接枝料10~20%；所述增粘接枝料和光稳接枝料均为热塑性POE树脂的接枝料，其接枝基团分别为硅烷偶联剂和紫外吸收剂；所述抗PID接枝料的原料组分按重量份数计包括：热塑性POE树脂100份，八乙烯基POSS 10~15份，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺2~4份，过氧化物交联剂5~8份，环氧化合物3~5份和引发剂0.5~0.8份。
本发明通过将各功能性助剂分别与热塑性树脂接枝形成接枝料后，再与基础树脂共混得到POE封装胶膜，可有效减少助剂易析出问题。但是，由于助剂与POE的相容性较差，容易出现混合不均匀的问题，而将助剂单独与热塑性POE树脂进行接枝共混，再与基础树脂以非交联方式共混，更容易导致封装角膜的交联度不均匀，尤其是硅烷偶联剂无法发挥其有效的粘结作用，导致最终出现胶膜交联度不够、粘结力不足、粘结力不均匀的问题，抗PID以及耐老化性能也会降低。
为解决上述问题，本发明通过控制接枝料的原料配比以及针对抗PID接枝料进行改性。增粘接枝料为接枝硅烷偶联剂，光稳接枝料为接枝紫外吸收剂，而抗PID接枝料的接枝基团为反应型环氧基团、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和八乙烯基POSS，笼型聚倍半硅氧烷的分子量比硅烷偶联剂大，其粘结性能更好，且含有多个反应性基团能够提高硅烷偶联剂的交联度，而且加入反应型环氧基团，提高与树脂、基材的附着力的同时，通过化学键合引入有效官能团，协同提高接枝率，优化接枝料共混后助剂的混合均匀性，进一步有效减少助剂小分子的迁移，再加上N,N'-亚甲基双丙烯酰胺不仅可以作为助交联剂，而且酰胺基团可以与阳离子形成复配，有效防止玻璃中的阳离子迁移到电池片表面，从而防止PID现象的发生。因此，本发明中的POE封装胶膜的助剂迁移率低，且具有良好的粘结性能、耐老化性能和抗PID性能。
作为优选，所述抗PID接枝料的制备方法包括如下步骤：
（1）将八乙烯基POSS加入甲苯中混合均匀后，再将其与热塑性POE树脂、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和过氧化物交联剂混合后进行第一次加热反应，得到反应物Ⅰ；
（2）将反应物Ⅰ和环氧化合物混合后进行第二次加热反应，得到反应物Ⅱ；
（3）将反应物Ⅱ和引发剂混合后熔融挤出、切粒，得到抗PID接枝料。
本发明先将八乙烯基POSS与热塑性POE树脂接枝，同时加入的N,N'-亚甲基双丙烯酰胺不仅可以与过氧化物交联剂进行复配，促进八乙烯基POSS的接枝，而且N,N'-亚甲基双丙烯酰胺自身能够作为接枝基团，从而提高接枝率和交联度。之后引入环氧化合物接枝，并加入引发剂保持反应性，有效官能团、引发剂和交联剂的协同作用，使得接枝料共混时能够提升相互的交联作用，使得交联后胶膜的残余热焓值很低，减少了杂质产生，进一步提升了组件的抗PID性能和耐老化性能。
作为优选，按重量份数计，抗PID接枝料的制备过程中的原料加入量为：热塑性POE树脂100份，八乙烯基POSS 10~15份，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺2~4份、过氧化物交联剂5~8份，环氧化合物3~5份和引发剂0.5~0.8份。
作为优选，所述八乙烯基POSS和甲苯的添加量之比为10~15g：50mL；所述第一次加热反应为在130~140℃下搅拌反应30~60min。
作为优选，所述第二次加热反应为在140~150℃下搅拌反应1~2h。
作为优选，所述环氧化合物为1-烯丙氧基-2 ,3-环氧丙烷、甲基丙烯酸缩水甘油酯、1 ,2-环氧-4-乙烯基环己烷、3 ,4-环氧环己基甲基异丁烯酸酯和3 ,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯中的一种。
作为优选，所述熔融挤出的温度为110~130℃；所述引发剂为三氟化硼乙胺络合物。
作为优选，按质量百分比计，所述增粘接枝料的原料组分包括热塑性POE树脂91.9~94.99%，硅烷偶联剂5~8%和过氧化物交联剂0.01~0.1%；所述硅烷偶联剂为含乙烯基硅烷偶联剂，含丙烯酰氧基硅烷偶联剂和含环氧基硅烷偶联剂中的一种或多种。
增粘接枝料中加入过氧化物交联剂能够在原料进行熔融挤出时，将硅烷偶联剂部分接枝于POE树脂中，部分接枝不仅可以保证增粘接枝料中具有一定的交联度，而且使其与抗PID接枝料共混时，也通过控制抗PID接枝料中的原料配比，使得增粘接枝料中助剂迁移后能够与基础树脂、其它接枝料都能形成一定的交联度，提高硅烷偶联剂接枝率的同时，优化其共混分散性和交联均匀性。同理，通过调节光稳接枝料的原料配比，使得紫外吸收剂也与热塑性POE树脂仅发生部分交联，从而优化其共混分散性和交联均匀性，胶膜的耐老化性也更为优异。
作为优选，按质量百分比计，所述光稳接枝料的原料组分包括热塑性POE树脂91.9~94.99%，含碳碳双键的紫外吸收剂5~8%和过氧化物交联剂0.01~0.1%。
第二方面，本发明还提供了一种热塑性POE封装胶膜的制备方法，包括如下步骤：将增粘接枝料、光稳接枝料和抗PID接枝料共混熔融后，再加入热塑性POE树脂共混并熔融挤出成膜，得到热塑性POE封装胶膜。
本发明先使得增粘接枝料、光稳接枝料和抗PID接枝料共混熔融，能够进一步优化分散性和相容性，提高交联度和接枝率，再与热塑性POE树脂共混并熔融挤出成膜，使得封装胶膜的整体性能更好。
第三方面，本发明还提供了一种光伏组件，包括上述热塑性POE封装胶膜。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）通过将各功能性助剂分别与热塑性树脂接枝形成接枝料后，再与基础树脂共混得到POE封装胶膜，可有效减少助剂易析出问题；
（2）增粘接枝料为接枝硅烷偶联剂，光稳接枝料为接枝紫外吸收剂，而抗PID接枝料的接枝基团为反应型环氧基团、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和八乙烯基POSS，通过接枝料的复配以及基团的协同配合，降低POE封装胶膜的助剂迁移率，且具有良好的粘结性能、耐老化性能和抗PID性能。
具体实施方式
以下用具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：
一种热塑性POE封装胶膜，按质量百分比计，其原料组分包括热塑性POE树脂55~65%，增粘接枝料10~20%，光稳接枝料5~10%和抗PID接枝料10~20%。热塑性POE树脂的密度为0.870g/cc至0.92g/cc(ASTM D792)，熔指 0.1~8g/10min(ASTMD1238，在190℃/2.16kg)，体阻电阻率在 1.0×1014Ω·cm 以上，熔程为 85~130℃。
按质量百分比计，增粘接枝料的原料组分包括热塑性POE树脂91.9~94.99%，硅烷偶联剂5~8%和过氧化物交联剂0.01~0.1%。硅烷偶联剂为含乙烯基硅烷偶联剂，含丙烯酰氧基硅烷偶联剂和含环氧基硅烷偶联剂中的一种或多种，具体可为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、含乙烯基键硅烷低聚物、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-(丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧基)丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
按质量百分比计，光稳接枝料的原料组分包括热塑性POE树脂91.9~94.99%，含碳碳双键的紫外吸收剂5~8%和过氧化物交联剂0.01~0.1%。紫外吸收剂具体可为2-羟基-4-(甲基丙烯酰氧基)二苯甲酮、4-丙烯氧基-2-羟基二苯甲酮、2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基 2-甲基丙烯酸酯中的一种或多种。
抗PID接枝料的原料按重量份数计的加入量为：热塑性POE树脂100份，八乙烯基POSS 10~15份，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺2~4份、过氧化物交联剂5~8份，环氧化合物3~5份和引发剂0.5~0.8份，其制备方法包括如下步骤：
（1）将八乙烯基POSS加入甲苯中混合均匀，八乙烯基POSS和甲苯的添加量之比为10~15g：50mL；再将混合液与热塑性POE树脂、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和过氧化物交联剂混合后，130~140℃下搅拌反应30~60min，得到反应物Ⅰ；
（2）将反应物Ⅰ和环氧化合物混合，环氧化合物为1-烯丙氧基-2 ,3-环氧丙烷、甲基丙烯酸缩水甘油酯、1 ,2-环氧-4-乙烯基环己烷、3 ,4-环氧环己基甲基异丁烯酸酯和3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯中的一种，在140~150℃下搅拌反应1~2h，得到反应物Ⅱ；
（3）将反应物Ⅱ和引发剂混合，引发剂为三氟化硼乙胺络合物，在110~130℃的温度下熔融挤出、切粒，得到抗PID接枝料。
其中，过氧化物交联剂为过氧化氢异丙苯、叔丁基过氧化碳酸异丙酯、1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔戊基过氧)环己烷、2,2-双(过氧化叔丁基)丁烷、二叔丁基过氧化物、叔丁基过氧化氢、过氧化氢二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己基碳酸叔戊酯、过氧化二苯甲酰、过氧化环己酮、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧乙酸叔丁酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯中的一种或多种。
上述热塑性POE封装胶膜的制备方法包括如下步骤：
将增粘接枝料、光稳接枝料和抗PID接枝料共混熔融后，再加入热塑性POE树脂共混并熔融挤出成膜，得到热塑性POE封装胶膜。
实施例1
一种热塑性POE封装胶膜，按质量百分比计，其原料组分包括热塑性POE树脂60%，增粘接枝料15%，光稳接枝料10%和抗PID接枝料15%。
按质量百分比计，增粘接枝料的原料组分包括热塑性POE树脂94.42%，硅烷偶联剂5.5%（乙烯基三乙氧基硅烷3%、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2.5%）和过氧化物交联剂0.08%（2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧)己烷），共混后经200℃的熔融挤出、切粒得到接枝料。
按质量百分比计，光稳接枝料的原料组分包括热塑性POE树脂94.42%，紫外吸收剂5.5%（4-丙烯氧基-2-羟基二苯甲酮）和过氧化物交联剂0.08%（2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧)己烷），共混后经200℃的熔融挤出、切粒得到接枝料。
抗PID接枝料的原料按重量份数计的加入量为：热塑性POE树脂100份，八乙烯基POSS 10份，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺4份、过氧化物交联剂6份，环氧化合物5份和引发剂0.7份，其制备方法包括如下步骤：
（1）将八乙烯基POSS加入甲苯中混合均匀，八乙烯基POSS和甲苯的添加量之比为10g：50mL；再将混合液与热塑性POE树脂、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和过氧化物交联剂（2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧)己烷）混合后，130℃下搅拌反应45min，得到反应物Ⅰ；
（2）将反应物Ⅰ和环氧化合物（1 ,2-环氧-4-乙烯基环己烷）混合，在150℃下搅拌反应1h，得到反应物Ⅱ；
（3）将反应物Ⅱ和引发剂（三氟化硼乙胺络合物）混合，在120℃的温度下熔融挤出、切粒，得到抗PID接枝料。
上述热塑性POE封装胶膜的制备方法包括如下步骤：
将增粘接枝料、光稳接枝料和抗PID接枝料在130℃熔融共混后，再加入热塑性POE树脂共混并在190℃下熔融挤出成膜，得到热塑性POE封装胶膜。
实施例2
一种热塑性POE封装胶膜，按质量百分比计，其原料组分包括热塑性POE树脂60%，增粘接枝料15%，光稳接枝料10%和抗PID接枝料15%。
按质量百分比计，增粘接枝料的原料组分包括热塑性POE树脂94.42%，硅烷偶联剂5.5%（乙烯基三乙氧基硅烷3%、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2.5%）和过氧化物交联剂0.08%（2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧)己烷），共混后经200℃的熔融挤出、切粒得到接枝料。
按质量百分比计，光稳接枝料的原料组分包括热塑性POE树脂94.42%，紫外吸收剂5.5%（4-丙烯氧基-2-羟基二苯甲酮）和过氧化物交联剂0.08%（2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧)己烷），共混后经200℃的熔融挤出、切粒得到接枝料。
抗PID接枝料的原料按重量份数计的加入量为：热塑性POE树脂100份，八乙烯基POSS 13份，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺3份、过氧化物交联剂7份，环氧化合物4份和引发剂0.7份，其制备方法包括如下步骤：
（1）将八乙烯基POSS加入甲苯中混合均匀，八乙烯基POSS和甲苯的添加量之比为13g：50mL；再将混合液与热塑性POE树脂、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和过氧化物交联剂（2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧)己烷）混合后，140℃下搅拌反应50min，得到反应物Ⅰ；
（2）将反应物Ⅰ和环氧化合物（甲基丙烯酸缩水甘油酯）混合，在145℃下搅拌反应1h，得到反应物Ⅱ；
（3）将反应物Ⅱ和引发剂（三氟化硼乙胺络合物）混合，在120℃的温度下熔融挤出、切粒，得到抗PID接枝料。
上述热塑性POE封装胶膜的制备方法包括如下步骤：
将增粘接枝料、光稳接枝料和抗PID接枝料在130℃熔融共混后，再加入热塑性POE树脂共混并在190℃下熔融挤出成膜，得到热塑性POE封装胶膜。
实施例3
一种热塑性POE封装胶膜，按质量百分比计，其原料组分包括热塑性POE树脂60%，增粘接枝料15%，光稳接枝料10%和抗PID接枝料15%。
按质量百分比计，增粘接枝料的原料组分包括热塑性POE树脂94.42%，硅烷偶联剂5.5%（乙烯基三乙氧基硅烷3%、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2.5%）和过氧化物交联剂0.08%（2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧)己烷），共混后经200℃的熔融挤出、切粒得到接枝料。
按质量百分比计，光稳接枝料的原料组分包括热塑性POE树脂94.42%，紫外吸收剂5.5%（4-丙烯氧基-2-羟基二苯甲酮）和过氧化物交联剂0.08%（2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧)己烷），共混后经200℃的熔融挤出、切粒得到接枝料。
抗PID接枝料的原料按重量份数计的加入量为：热塑性POE树脂100份，八乙烯基POSS 15份，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺2份、过氧化物交联剂8份，环氧化合物3份和引发剂0.5份，其制备方法包括如下步骤：
（1）将八乙烯基POSS加入甲苯中混合均匀，八乙烯基POSS和甲苯的添加量之比为15g：50mL；再将混合液与热塑性POE树脂、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和过氧化物交联剂（2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧)己烷）混合后，140℃下搅拌反应60min，得到反应物Ⅰ；
（2）将反应物Ⅰ和环氧化合物（1-烯丙氧基-2 ,3-环氧丙烷）混合，在140℃下搅拌反应1h，得到反应物Ⅱ；
（3）将反应物Ⅱ和引发剂（三氟化硼乙胺络合物）混合，在110℃的温度下熔融挤出、切粒，得到抗PID接枝料。
上述热塑性POE封装胶膜的制备方法包括如下步骤：
将增粘接枝料、光稳接枝料和抗PID接枝料在130℃熔融共混后，再加入热塑性POE树脂共混并在190℃下熔融挤出成膜，得到热塑性POE封装胶膜。
实施例4
一种热塑性POE封装胶膜，按质量百分比计，其原料组分包括热塑性POE树脂60%，增粘接枝料10%，光稳接枝料10%和抗PID接枝料20%。
按质量百分比计，增粘接枝料的原料组分包括热塑性POE树脂93.4%，硅烷偶联剂6.5%（3-(2,3-环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷）和过氧化物交联剂0.1%（过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯），共混后经200℃的熔融挤出、切粒得到接枝料。
按质量百分比计，光稳接枝料的原料组分包括热塑性POE树脂93.4%，紫外吸收剂6.5%（2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯）和过氧化物交联剂0.1%（过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯），共混后经200℃的熔融挤出、切粒得到接枝料。
抗PID接枝料的原料按重量份数计的加入量为：热塑性POE树脂100份，八乙烯基POSS 10份，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺4份、过氧化物交联剂6份，环氧化合物5份和引发剂0.7份，其制备方法包括如下步骤：
（1）将八乙烯基POSS加入甲苯中混合均匀，八乙烯基POSS和甲苯的添加量之比为10g：50mL；再将混合液与热塑性POE树脂、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和过氧化物交联剂（过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯）混合后，130℃下搅拌反应45min，得到反应物Ⅰ；
（2）将反应物Ⅰ和环氧化合物（1 ,2-环氧-4-乙烯基环己烷）混合，在150℃下搅拌反应1h，得到反应物Ⅱ；
（3）将反应物Ⅱ和引发剂（三氟化硼乙胺络合物）混合，在120℃的温度下熔融挤出、切粒，得到抗PID接枝料。
上述热塑性POE封装胶膜的制备方法包括如下步骤：
将增粘接枝料、光稳接枝料和抗PID接枝料在130℃熔融共混后，再加入热塑性POE树脂共混并在190℃下熔融挤出成膜，得到热塑性POE封装胶膜。
对比例1
与实施例1的区别在于：抗PID接枝料中未加入基团接枝。
其中，抗PID接枝料的原料按重量份数计的加入量为：热塑性POE树脂100份和过氧化物交联剂6份，其制备方法包括如下步骤：将热塑性POE树脂和过氧化物交联剂（2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧)己烷）混合后，在200℃的温度下熔融挤出、切粒，得到抗PID接枝料。
对比例2
与实施例1的区别在于：增粘接枝料和光稳接枝料中的交联剂加入量过多。
其中，按质量百分比计，增粘接枝料的原料组分包括热塑性POE树脂93.7%，硅烷偶联剂5.5%（乙烯基三乙氧基硅烷3%、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2.5%）和过氧化物交联剂0.8%（2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧)己烷），共混后经200℃的熔融挤出、切粒得到接枝料。
按质量百分比计，光稳接枝料的原料组分包括热塑性POE树脂93.7%，紫外吸收剂5.5%（4-丙烯氧基-2-羟基二苯甲酮）和过氧化物交联剂0.8%（2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧)己烷），共混后经200℃的熔融挤出、切粒得到接枝料。
对比例3
与实施例1的区别在于：抗PID接枝料中八乙烯基POSS的加入量过少。
其中，抗PID接枝料的原料按重量份数计的加入量为：热塑性POE树脂100份，八乙烯基POSS 5份，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺4份、过氧化物交联剂6份，环氧化合物5份和引发剂0.7份，其制备方法包括如下步骤：
（1）将八乙烯基POSS加入甲苯中混合均匀，八乙烯基POSS和甲苯的添加量之比为5g：50mL；再将混合液与热塑性POE树脂、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和过氧化物交联剂（2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧)己烷）混合后，130℃下搅拌反应45min，得到反应物Ⅰ；
（2）将反应物Ⅰ和环氧化合物（1 ,2-环氧-4-乙烯基环己烷）混合，在150℃下搅拌反应1h，得到反应物Ⅱ；
（3）将反应物Ⅱ和引发剂（三氟化硼乙胺络合物）混合，在120℃的温度下熔融挤出、切粒，得到抗PID接枝料。
对比例4
与实施例1的区别在于：抗PID接枝料中加入甲基丙烯酰胺替代N,N'-亚甲基双丙烯酰胺。
其中，抗PID接枝料的原料按重量份数计的加入量为：热塑性POE树脂100份，八乙烯基POSS 10份，甲基丙烯酰胺8份、过氧化物交联剂6份，环氧化合物5份和引发剂0.7份，其制备方法包括如下步骤：
（1）将八乙烯基POSS加入甲苯中混合均匀，八乙烯基POSS和甲苯的添加量之比为10g：50mL；再将混合液与热塑性POE树脂、甲基丙烯酰胺和过氧化物交联剂（2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧)己烷）混合后，130℃下搅拌反应45min，得到反应物Ⅰ；
（2）将反应物Ⅰ和环氧化合物（1 ,2-环氧-4-乙烯基环己烷）混合，在150℃下搅拌反应1h，得到反应物Ⅱ；
（3）将反应物Ⅱ和引发剂（三氟化硼乙胺络合物）混合，在120℃的温度下熔融挤出、切粒，得到抗PID接枝料。
对比例5
与实施例1的区别在于：增粘接枝料、光稳接枝料和抗PID接枝料未进行熔融共混。
其中热塑性POE封装胶膜的制备方法包括如下步骤：
将增粘接枝料、光稳接枝料、抗PID接枝料和热塑性POE树脂共混并在190℃下熔融挤出成膜，得到热塑性POE封装胶膜。
性能测试
将封装胶膜按照“玻璃基板-封装胶膜-电池片-封装胶膜-玻璃基板”的顺序层压复合成双面电池组件，层压温度145℃，抽气5min，加压10min，加压压力0.5kg/cm2。
1.剥离强度：按照ASTMD903-98规定测试，并计算剥离强度保持率。
2.黄变指数(ΔYI)：按照GB/T2409规定测试。
3.耐紫外老化性能：进行紫外老化测试，辐射量60kW•h/m2。
4.抗PID性能：将实施例中的光伏电池组件在PID试验箱中进行抗PID试验，试验条件为温度85℃，相对湿度85％，电压-1500V，192 h。
5.摩擦系数：COF-2002型摩擦系数仪测试封装胶膜静置一周后的动摩擦系数。在滑块底部贴上双面胶，将裁好的胶膜固定在滑块底部（要求宽度大于14cm，长度大于等于40cm，即宽度大于滑块，长度大于滑移距离）。胶膜应平整无褶皱，试验表面应无灰尘、指纹和任何可能改变表面性质的外来物质。打开摩擦系数仪进行动态摩擦系数测试，将固定有试样的滑块无冲击的放在胶膜胶辊面上，与传感器连接并使滑块试验方向和滑动方向平行，试验速度为100mm/min。
注：普通胶膜为：按重量份计，96份POE基础树脂（POE 8411美国陶氏，熔融指数为12g/10min）， 0.8份的过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯，0.7份甘油三羟丙基醚三丙烯酸酯，1份乙烯基三乙氧基硅烷，0.05份双季戊四醇，0.05份β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸异辛醇酯，0.05份双(2 ,2 ,6 ,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸，混合均匀后， 90℃熔融挤出。
表1
如表1所示，实施例1-4中胶膜静置一周后的摩擦系数远大于普通胶膜，表明本发明利用接枝料制备的封装胶膜可以有效减少小分子助剂的迁移析出，并且本发明中封装胶膜具有良好的粘结性能、耐老化性能和抗PID性能。对比例1和对比例3-4表明抗PID接枝料中接枝基团的种类及配比对于交联度和接枝率尤为重要，尤其是N,N'-亚甲基双丙烯酰胺的加入有利于得到更好的胶膜性能，使其同时具有良好的耐老化性能和抗PID性能。对比例2表明增粘接枝料和光稳接枝料中原料配比也会影响接枝料之间的协同效果，粘接性能以及助剂的迁移率，进而会影响耐老化性。对比例5表明接枝料先进行熔融预混能够提升相容性、交联度和接枝率，有助于得到良好的粘结性能、耐老化性能和抗PID性能。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种热塑性POE封装胶膜，其特征在于，按质量百分比计，其原料组分为：热塑性POE树脂55~65%，增粘接枝料10~20%，光稳接枝料5~10%和抗PID接枝料10~20%；所述增粘接枝料和光稳接枝料均为热塑性POE树脂的接枝料，其接枝基团分别为硅烷偶联剂和紫外吸收剂；所述抗PID接枝料的原料组分按重量份数计包括：热塑性POE树脂100份，八乙烯基POSS 10~15份，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺2~4份，过氧化物交联剂5~8份，环氧化合物3~5份和引发剂0.5~0.8份。
2.根据权利要求1所述热塑性POE封装胶膜，其特征在于，所述抗PID接枝料的制备方法包括如下步骤：
（1）将八乙烯基POSS加入甲苯中混合均匀后，再将其与热塑性POE树脂、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和过氧化物交联剂混合后进行第一次加热反应，得到反应物Ⅰ；
（2）将反应物Ⅰ和环氧化合物混合后进行第二次加热反应，得到反应物Ⅱ；
（3）将反应物Ⅱ和引发剂混合后熔融挤出、切粒，得到抗PID接枝料。
3.根据权利要求2所述热塑性POE封装胶膜，其特征在于，所述第一次加热反应为在130~140℃下搅拌反应30~60min；所述第二次加热反应为在140~150℃下搅拌反应1~2h。
4.根据权利要求2所述热塑性POE封装胶膜，其特征在于，所述八乙烯基POSS和甲苯的添加量之比为10~15g：50mL；所述环氧化合物为1-烯丙氧基-2 ,3-环氧丙烷、甲基丙烯酸缩水甘油酯、1 ,2-环氧-4-乙烯基环己烷、3 ,4-环氧环己基甲基异丁烯酸酯和3 ,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯中的一种。
5.根据权利要求2或3或4所述热塑性POE封装胶膜，其特征在于，所述熔融挤出的温度为110~130℃；所述引发剂为三氟化硼乙胺络合物。
6.根据权利要求1或2所述热塑性POE封装胶膜，其特征在于，按质量百分比计，所述增粘接枝料的原料组分包括热塑性POE树脂91.9~94.99%，硅烷偶联剂5~8%和过氧化物交联剂0.01~0.1%。
7.根据权利要求1或2所述热塑性POE封装胶膜，其特征在于，所述硅烷偶联剂为含乙烯基硅烷偶联剂，含丙烯酰氧基硅烷偶联剂和含环氧基硅烷偶联剂中的一种或多种。
8.根据权利要求1或2所述热塑性POE封装胶膜，其特征在于，按质量百分比计，所述光稳接枝料的原料组分包括热塑性POE树脂91.9~94.99%，含碳碳双键的紫外吸收剂5~8%和过氧化物交联剂0.01~0.1%。
9.一种如权利要求1-8任一项所述热塑性POE封装胶膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将增粘接枝料、光稳接枝料和抗PID接枝料共混熔融后，再加入热塑性POE树脂共混并熔融挤出成膜，得到热塑性POE封装胶膜。
10.一种光伏组件，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述热塑性POE封装胶膜或如权利要求9所述制备方法制得的热塑性POE封装胶膜。
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